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丈量精微,铸就强国基石

    发布时间:2026-01-29

——记精密测试技术及仪器全国重点实验室

  

  在智能制造浪潮席卷全球的今天,精密测量技术已成为决定国家工业竞争力与国防安全的关键核心技术。

  依托天津大学与清华大学成立的精密测试技术及仪器全国重点实验室(以下简称“实验室”)是中国在这一领域的核心科技力量。实验室不仅是我国精密仪器领域唯一的国家重点实验室,更是在国家实验室体系重组中率先入选的全国重点实验室之一。

  从“福建舰”的建造到北斗系统的部署,从航空航天产品的研发到汽车智能制造的升级,实验室以其卓越的科研成果,默默支撑着国家重大工程的实施与产业技术的革新。


历史沿革与战略定位:从国家重点到全国重点

  实验室的历史,是一部与中国精密仪器学科共同成长、与国家科技战略同频共振的发展史。其渊源最早可追溯至1989年,为应对国家在高精度测量领域的战略需求,经原国家计划委员会批准,开始筹建精密测试技术及仪器国家重点实验室。这一国家级平台集中了天津大学和清华大学在“测试计量技术及仪器”“精密仪器及机械”“光学工程”3个优势学科的力量,旨在打造我国精密测试领域的核心研究基地。经过数年建设,实验室于1995年正式建成并对外开放运行,奠定了其在本领域的开创性与引领性地位。

  此后的30多年里,实验室始终站在国内精密测试研究的最前沿,取得了一系列标志性成就。实验室在2007年、2012年、20173次评估中均获评优秀,累计获得国家科技奖励28项。2022年完成重组后成为首批优化入选的全国重点实验室之一。重组后的实验室进一步深度融合了清华大学与天津大学的顶尖科研资源与人才优势,形成了分布于两校的“双实验区”协同创新新格局。

  目前,实验室已汇聚了一支规模适度、结构合理、创新能力突出的高水平研究团队,固定人员共178人,其中包括正高级职称人员76人,45岁以下的青年科研骨干95人。团队中拥有中国工程院院士4人,入选国家领军人才计划22人次,入选国家级青年人才项目29人次,雄厚的人才储备为实验室的持续发展提供了核心动能。

  实验室的核心使命始终锚定国家重大需求,当前更是明确聚焦于“制造强国”与“质量强国”的国家战略,致力于打造具有全球影响力的精密测量技术原始创新策源地,为建设世界科技强国提供坚实的测量科学与仪器支撑。


研究方向与科研体系:构建自主可控的精密测量技术链

  面对全球制造业向智能化、精密化加速转型的时代趋势,实验室紧紧围绕国家战略需求,前瞻性地系统布局了三大核心研究方向,致力于构建从基础理论探索、关键技术突破到高端仪器自主研发的完整创新链。

  在高端装备数字化制造精密测量领域,实验室聚焦于在线、快速、非接触式精密测量技术研究,相关成果已应用于重大装备制造过程。2023年,实验室与国机重型装备集团共建“重型装备精密测量联合研究中心”,重点攻关大型构件智能视觉在线测量技术,推动先进制造检测技术发展。

  工业视觉精密测量技术是实验室的重点发展方向之一。针对智能制造对高精度、实时视觉测量的需求,实验室研发了多套自主知识产权的工业视觉检测系统,广泛应用于汽车制造、电子产品质检等行业,提升了相关领域的自动化水平和质量控制能力。

  在集成微系统精密测量技术方面,实验室开展了从微纳传感器设计制造到关键器件测试的全链条技术研究。相关技术成果已成功转化为产业应用,在射频芯片、星敏感器等领域实现了技术突破,有力推动了相关产业的自主可控进程。

  为有力支撑上述战略性研究,实验室建立了清晰高效的组织架构与先进的科研平台体系,下设激光及光电测试、传感及测量信息技术、微纳制造与测试技术、制造质量控制技术四大研究部,覆盖了从光、机、电到信息技术,从宏观到微观的完整测量学科链条。同时,实验室投资建设并运行着7个面向全实验室乃至对外开放的公共科研平台,为跨学科、跨尺度的前沿研究提供了世界一流的仪器条件与开放的共享环境。

  强大的科研体系支撑起了丰硕的科研产出与强大的项目竞争力。近五年来,实验室累计承担各类国家级重大、重点研究项目300多项,国防科技及相关领域项目200多项,省部级科研项目及重要企业横向课题超过400项。其中,实验室作为牵头单位承担了十余项国家重点研发计划项目,并作为核心单位参与了30多项相关课题,充分体现了实验室科研工作与国家战略及市场需求的紧密衔接。


创新成果与社会贡献:从实验室走向生产线

  实验室始终秉持“扎根基础研究、聚焦关键技术、服务产业需求”的发展理念,坚定不移地走“产学研用”深度融合之路。

  在成果转化与企业孵化方面,实验室扮演了创新策源地和产业助推器的双重角色。一系列从实验室萌芽的尖端技术,如今已发展为在各自细分市场具有国内领先地位的高科技企业。易思维科技公司将实验室的工业视觉研究成果转化为成熟的自动化检测解决方案,在汽车制造等行业得到了广泛应用。天银星际公司依托实验室在空间光电测量方面的长期积累,其星敏感器产品已服务于多颗在轨卫星,成为北斗系统等国家空间基础设施的重要供应商。在射频芯片这一关键领域,诺思微系统公司突破了核心技术,实现了国产化替代的重要一步。同阳科技公司则借助实验室提供的环境监测关键技术支撑,发展成为行业龙头企业。此外,善测科技公司将其超高精度位移检测技术及设备成功应用于航空航天精密装配等尖端领域;精仪精测公司则将管道无损检测与全生命周期监测技术做到国际先进水平,为国家能源管网安全保驾护航。这些企业的蓬勃发展,是实验室科技成果有效转化的最佳注脚,构建了“基础研究—技术开发—产业应用”的良性循环生态。

  实验室的科研力量深度融入了国家多项重大战略工程与建设项目,成为不可或缺的技术支撑力量。在航天与国防领域,实验室提供的精密测量与测试技术,保障了从运载火箭、各类卫星到新型航空器的高可靠性研制与运行。在北斗全球卫星导航系统的建设过程中,实验室在高精度时间同步、星载载荷性能测试等方面贡献了关键技术。面向国家海洋战略与能源安全,实验室研发的监测技术被应用于南海岛礁气象观测网络的建设,以及石油工业的安全生产监测,展现了科技支撑国家主权与经济发展的双重价值。在关乎国民经济基础的智能制造与先进制造领域,实验室开发的数字化、智能化测量解决方案,正持续赋能汽车、机床、电子信息等行业的转型升级,推动“中国制造”向“中国智造”迈进。

  除了聚焦于前沿科研与产业服务,实验室也积极履行社会责任,致力于科学普及与公众教育。例如实验室在天津大学每年春季举办的“海棠节科普开放日”,向公众开放特色科研平台,举办科普报告,两年间累计举办12场报告,吸引了超过千名大中小学生及社会公众参与,有效激发了社会特别是青少年一代对科学、技术与工程领域的兴趣与热爱。

  在科技创新引领发展的时代背景下,实验室将坚持以创新驱动发展,深化产学研用融合,培养高水平科研人才,打造具有国际影响力的精密测量技术创新高地,为实现高水平科技自立自强贡献智慧和力量。
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